食品样品中210Pb的研究进展*

李文红 拓 飞 周 强 张 京 张 庆 张建峰 苏 旭*

食品样品中210Pb的研究进展*

李文红①拓 飞①周 强①张 京①张 庆①张建峰①苏 旭①*

210Pb是具有极高毒性和亲骨的放射性核素，其子体210Po属于极高毒的α放射性核素，而另一子体210Bi则是天然放射性的主要成分。随着铀矿的开发利用规模扩大，铀矿尾矿废水的排放造成环境中210Pb放射性污染可能性日益增加。按照我国部分地区的规定，在铀矿周围的辐射环境监测必须包括210Pb，测量食品中210Pb的方法主要有α法、β法和γ法3种。介绍210Pb测量方法、提出关于测量食品样品中210Pb的建议以及给出全国部分地区食品中210Pb含量的数据，对科学测量食品样品中210Pb具有一定指导意义。

食品；210Pb；监测；α法；β法；γ法

DOI∶ 10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.07.022

[First-author’s address] China CDC Key Laboratory of Radiological Protection and Nuclear Emergency, National Institute for Radiological Protection, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 100088, China.

在以往的食品样品一般只对U、Th、Ra、K这4种核素进行测量[1]。随着铀矿开采和燃煤电厂的运行，大量的210Pb被排放到江、湖、海水及人类赖依生存的环境中，对整个人类生存环境造成了污染，进而对食品造成可能的污染，并威胁着人类的健康[2-3]。

1 食品样品中210Pb测量的意义

210Pb在铀系中又称RaD，广泛分布于自然界中，是极高毒和亲骨的放射性核素。根据英国研究人员统计，由于摄入或吸入放射性核素而造成的公众内照射剂量中，有较大的比例来源于210Pb[4]。为了防止饮用水中210Pb的含量超标，世界卫生组织(WHO)给出的210Pb的含量标准为不得高于0.1 Bq/L[5]。先进的210Pb测量方法可为保障人类健康和环境安全提供重要的技术手段，并为煤矿发电产业、核燃料循环中铀矿冶的发展提供安全保障。由此可见，对于210Pb的含量测量具有重大意义。

2 食品样品中210Pb的测量方法

目前，食品样品中210Pb的测量流程分为样品采集、样品制备、样品测量以及校准4个步骤[6]。样品采集通常具有标准化程序，只需按照步骤进行即可。210Pb的测量方法主要分为α法、β法和γ法[7-8]。

2.1 α法测量210Pb

利用α法测量210Pb活度及浓度，需要先测量210Po的浓度后将剩下210Pb的样品溶液或者样品放置一段时间，使其衰变生成足够多的可以探测的210Po，然后再利用α能谱测量法，测量得到由210Pb衰变生成的210Po的含量。根据衰变平衡方程，推断出初始样品中210Pb的含量。如果Pb含量在0.2 mBq时，通常需要放置1年；3个月放置的话(不平衡状态下)可利用Batman方程来计算210Pb的含量[9-10]。

日本Yamamto等[11]在第一次测量后对样品溶液中的210Po进行纯化过滤，但是该过程可能造成210Pb的损失。可以采用将样品等分成两份，在不同时刻进行测量的方法，可减少该过程带来的误差[11]。如果样品中234U、238Th等核素含量较高，为了防止其发射的α射线在测量时对210Po产生干扰，在样品处理过程中，可利用共同沉淀方法将210Pb与228Ra以及其他干扰核素分离开。

2.2 β法测量210Pb

在采用银片自沉积法沉积210Po后剩下的样品溶液中加入硝酸，再利用含有Sr·Spec树脂的滤栓(55×5.5 mm)过滤，吸收溶液中含有的210Pb，而溶液中的Bi元素不会被吸附。将该滤栓放置1个月，以使一定量的210Pb衰变生成210Bi。利用硝酸和Bi载体将滤柱中的Bi洗脱，再加入氯氧化物沉淀Bi，利用β计数测量装置测量沉淀的β计数(利用铝箔吸收α射线)，得到210Pb的含量[12]。

2.3 γ法测量210Pb

采用γ法测量210Pb活度及浓度不需对样品进行化学预处理，但受到γ射线发射率较低，故而受到自吸收校正等因素的限制。

利用γ法测量210Pb活度浓度时，可利用高纯锗探测器直接测量46.5 keV的γ射线。利用已知活度及浓度的系列放射源，在相同样品制备条件下进行能量刻度和效率刻度。完成探测效率校准。在低本底实验室中对于46.5 keV的γ射线，测量时间为8×104s时[13]。210Pb的γ射线能量属低能区(＜60 keV)，自吸收系数较大，且自吸收作用随着样品厚度的增大而加强，因此进行测量的样品厚度不宜过大，即样品量不宜太多。自吸收校正的方法很多，比如利用强210Pb点源先进行样品的透射实验，得到样品对46.5 keV射线的衰变系数，从而进行自吸收校正；或者利用加速器厚靶X射线荧光分析方法分析样品的组成，并测量得到样品密度；利用已知210Pb活度浓度的磷酸盐矿石制成标准均匀圆柱型固体样品，进行γ能谱测量得到探测效率、将分析得到的待测样品组成和密度与标准样品对比，根据理论分析和已发表的基础数据，能够得到待测样品的探测效率，从而得出校准系数[14]。

3 食品样品中210Pb的监测进展

国内食品中放射性水平监测工作可以大致分为三个阶段：即1986年切尔诺贝利核事故后监测数据，1988年全国食品和水中的放射性水平调查，1995年至今全国辐射环境监测网监测分析和近年来全国食品安全风险监测结果。

3.1 1986年切尔诺贝利核事故后监测

自1986年切尔诺贝利核事故后，我国食品安全风险监测数据大多集中在露天蔬菜、叶菜、牛羊奶和羊甲状腺等。海产品数据少，未见大虾的分布，所分析的核素为核事故产生的人工放射性核素[15]。

3.2 1988年全国食品和水中放射性水平调查

我国卫生部门于1988年曾对全国80余种样品中天然放射性核素水平进行了调查，共采集5154个样品，对U、Th、226Ra、40K、210Pb和210Po的6种主要天然放射性核素进行了测定[16]。食品中放射性核素水平现状、地理分布及地区性差异见表1、表2[17]。

表1 我国食品中210Pb核素含量(mBq/kg)

表2 我国部分地区食品中210Pb含量(×10-2，Bq/kg)

3.3 全国辐射环境监测网监测分析

进入20世纪90年代，我国辐射环境监测网对食品进行监测的项目有U、Th、226Ra、40K、90Sr、137Cs活度、浓度和总α射线、总β射线等。潘自强[15]院士于2011年汇总报道了我国的食品监测结果(见表3)。报道显示，我国食品中鱼类中210Pb和210Po含量高于其他食品种类[16]。

表3 我国食品中210Pb的含量(10-2，Bq/kg)

4 展望

4.1 针对210Pb的食品监测

国内应在相关部门领导协调下启动相关专项研究，系统开展针对210Pb的食品监测，启动相关专项研究，开展食品中210Pb最新本底调查，并持续开展饮用水和食品中放射性水平监测，对饮用水和食品中210Pb的放射性水平进行定期、定点长期监测，掌握其放射性水平动态变化规律。

4.2 开展国内居民膳食结构内照射剂量估算

结合我国不同地区居民膳食结构开展居民内照射剂量估算。目前，我国限制居民膳食结构内照射剂量浓度标准为上世纪90年代制定，现行有效的食品限制浓度标准为GB 4882-1994“食品中放射性物质限制浓度标准”，标准对210Po的浓度为15 Bq/ kg，而尚无对210Pb的限制浓度标准，应结合国内不同地区居民膳食结构居民进行内照射剂量估算，建立新的限制浓度标准。目前，国内外相关技术发展较快，可加强针对食品中210Pb测量的方法学和测量技术的研究。

4.3 强化防护措施完善配套标准

氡在衰变过程中从α辐射体产生的内照射剂量，210Pb-210Bi-210Po链是一个有意义的组分。当这3种放射性核素处于放射性平衡状态时，210Po产生的剂量比210Pb和210Bi产生的剂量高得多[17]。因此，应加强放射性核素210Pb和210Po对人体危害的研究，采取必要的防护措施，对进一步寻求科学研究规律、提出配套标准非常必要。

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Research progress of210Pb in food samples

LI Wen-hong, TUO Fei, ZHOU Qiang, et al
China Medical Equipment,2015,12(7)∶65-67.

210Pb is extremely toxic, dear bone radionuclide, its progeny210Po is alpha radionuclide, belongs to high toxicity. Another progeny210Bi is the main component of natural radioactivity. In recent year, with the development and utilization of the scale expansion of uranium is increasing, uranium tailings waste water discharge cause radioactive contamination of210Pb in the environment is increasing too. Part of our region has provisions in environmental radiation monitoring around the uranium must include210Pb. There are three main methods for210Pb measurement in food: alpha, beta and gamma method. This paper emphatically introduces method to measure210Pb in food, and puts forward some suggestions on210Pb measurement in food samples, and gives some data about the210Pb content of food in some regions of China.

Food;210Pb; Monitoring; α-method; β-method; γ-method

1672-8270(2015)07-0065-03

R144

A

李文红,女,(1968- ),本科学历，副研究员。中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所 辐射防护与核应急中国疾病预防控制中心重点实验室。研究方向：辐射检测与评价。

2014-12-09

国家科技支撑计划(2013BAK03B05)“核事故健康风险评估与卫生应急处置技术研究”

①中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所 辐射防护与核应急中国疾病预防控制中心重点实验室 北京 100088

*通讯作者：suxu@nirp.cn